在實驗室中如何處理“三廢”？
2018-08-29
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實驗(yan)室(shi)的(de)(de)(de)三廢種類繁多(duo)，如SO2、NO、Cl2等對(dui)人體的(de)(de)(de)呼吸道有(you)強(qiang)烈的(de)(de)(de)刺激作用，對(dui)植(zhi)物也有(you)傷(shang)害(hai)作用;As、Pb和(he)Hg等化合物進入(ru)人體后，不(bu)易(yi)分解和(he)排(pai)出，長期積累會引(yin)起(qi)胃痛(tong)、皮(pi)(pi)下出血、腎功能損(sun)傷(shang)等;氯仿(fang)、四(si)氯化碳(tan)等能致肝癌;多(duo)環(huan)芳烴能致膀胱(guang)癌和(he)皮(pi)(pi)膚癌;CrO接觸皮(pi)(pi)膚破(po)損(sun)處會引(yin)起(qi)潰(kui)爛不(bu)止等。因此對(dui)實驗(yan)過程中產生的(de)(de)(de)有(you)毒有(you)害(hai)物質進行處理十分必要。
1、廢(fei)氣
對少量的有毒氣體可(ke)(ke)通(tong)(tong)過通(tong)(tong)風(feng)設備(通(tong)(tong)風(feng)櫥(chu)或通(tong)(tong)風(feng)管道)經稀(xi)(xi)釋后(hou)排(pai)至室(shi)外(wai)，通(tong)(tong)風(feng)管道應有一定(ding)高度，使排(pai)出(chu)的氣體易被(bei)空氣稀(xi)(xi)釋，然(ran)后(hou)才排(pai)到室(shi)外(wai);可(ke)(ke)燃性(xing)有機廢(fei)液可(ke)(ke)于燃燒爐(lu)中通(tong)(tong)過氧氣完全(quan)燃燒。
(1)溶液吸收法：
溶(rong)液吸收法即(ji)用適當(dang)的(de)(de)(de)(de)液體(ti)吸收劑(ji)處理氣(qi)(qi)體(ti)混合(he)物，除去其(qi)中(zhong)有(you)害氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)方法。常用的(de)(de)(de)(de)液體(ti)吸收劑(ji)有(you)水、堿(jian)性溶(rong)液、酸性溶(rong)液、氧化(hua)劑(ji)溶(rong)液和有(you)機溶(rong)劑(ji)，它們(men)可(ke)用于凈化(hua)含(han)有(you)SO2、NOx、HF、SiF4、HCl、Cl2、NH3、汞蒸氣(qi)(qi)、酸霧、瀝青煙和組分有(you)機物蒸氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)廢氣(qi)(qi)。
(2)固體吸收法：
固(gu)(gu)體(ti)(ti)吸(xi)收法是使廢氣與(yu)固(gu)(gu)體(ti)(ti)吸(xi)收劑接觸，廢氣中的(de)污染(ran)(ran)物(吸(xi)收質)吸(xi)附在固(gu)(gu)體(ti)(ti)表面從而被分離出來。此法主要用于(yu)凈化廢氣中低濃度的(de)污染(ran)(ran)物質
2、常(chang)用的廢液(ye)處理(li)方法
(1)低濃度(du)含酚(fen)(fen)(fen)廢液。加次氯酸鈉或漂(piao)白粉使酚(fen)(fen)(fen)氧化為(wei)二(er)氧化碳和水(shui)。高濃度(du)含酚(fen)(fen)(fen)廢水(shui)用乙酸丁酯萃取，重蒸餾回收(shou)酚(fen)(fen)(fen)。
(2)含氰(qing)化(hua)物的(de)(de)廢液。用(yong)氫氧化(hua)鈉溶液調至(zhi)(zhi)pH值為10以上，再加入3%的(de)(de)高錳酸(suan)(suan)鉀，使(shi)CN-氧化(hua)分解。CN-含量高的(de)(de)廢液用(yong)堿(jian)性氯(lv)化(hua)法處理，即在pH至(zhi)(zhi)10以上加入次氯(lv)酸(suan)(suan)鈉使(shi)CN-氧化(hua)分解。
(3)含(han)汞(gong)(gong)鹽的(de)廢液(ye)。先調至pH為8~10，加入(ru)過(guo)量硫(liu)(liu)化(hua)鈉，使其生(sheng)(sheng)成硫(liu)(liu)化(hua)汞(gong)(gong)沉(chen)淀，再加入(ru)共(gong)沉(chen)淀劑硫(liu)(liu)酸(suan)亞鐵(tie)，生(sheng)(sheng)成的(de)硫(liu)(liu)化(hua)鐵(tie)將水(shui)中(zhong)的(de)懸浮物硫(liu)(liu)化(hua)汞(gong)(gong)微粒吸(xi)附而共(gong)沉(chen)淀，排出清液(ye)，殘(can)渣用焙燒(shao)法回收(shou)汞(gong)(gong)或再制成汞(gong)(gong)鹽。如果室內的(de)汞(gong)(gong)蒸汽(qi)濃度超過(guo)0.01mg/m3，可(ke)用碘(dian)凈化(hua)，即(ji)將碘(dian)加熱或自然(ran)升華(hua)，碘(dian)蒸汽(qi)與空氣(qi)中(zhong)的(de)汞(gong)(gong)及吸(xi)附在墻上(shang)、地(di)面上(shang)、天(tian)花板(ban)上(shang)和器物上(shang)的(de)汞(gong)(gong)作用生(sheng)(sheng)成不易揮發的(de)碘(dian)化(hua)汞(gong)(gong)，然(ran)后徹(che)底清掃干凈。實驗中(zhong)產生(sheng)(sheng)的(de)含(han)汞(gong)(gong)廢氣(qi)可(ke)導入(ru)高錳酸(suan)鉀(jia)吸(xi)收(shou)液(ye)內，經吸(xi)收(shou)后排出。
(4)含鉻(ge)(ge)廢液(ye)(ye)。采用還(huan)原劑(如鐵粉(fen)、鋅粉(fen)、亞硫(liu)(liu)酸鈉(na)、硫(liu)(liu)酸亞鐵、二(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu)(liu)等)，在酸性條件下將(jiang)Cr6+還(huan)原為(wei)Cr3+，然后加入堿(jian)(如氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)、氫氧(yang)(yang)化(hua)鈣、碳酸鈉(na)、石灰等)，調節廢液(ye)(ye)pH值，生成低毒的Cr(OH)3沉(chen)淀，分(fen)離沉(chen)淀，清液(ye)(ye)可排放(fang)。沉(chen)淀經脫水(shui)干燥后或(huo)(huo)綜(zong)合利用，或(huo)(huo)用焙燒法處(chu)理(li)，使其(qi)與煤(mei)渣和(he)煤(mei)粉(fen)一(yi)起焙燒，處(chu)理(li)后的鉻(ge)(ge)渣可填(tian)埋。一(yi)般認為(wei)，將(jiang)廢水(shui)中(zhong)的鉻(ge)(ge)離子(zi)形(xing)成鐵氧(yang)(yang)體(使鉻(ge)(ge)鑲(xiang)嵌在鐵氧(yang)(yang)體中(zhong))，則不會有二(er)(er)次(ci)污染。
(5)含砷廢液加(jia)入(ru)氧化鈣。調節pH為8，生成砷酸(suan)鈣和(he)亞砷酸(suan)鈣沉淀(dian)。或調節pH至(zhi)10以上，加(jia)入(ru)硫化鈉與砷反應(ying)，生成難熔、低(di)毒的硫化物沉淀(dian)。
(6)含鉛、鎘廢(fei)液(ye)(ye)(ye)。鎘在pH值高的溶(rong)液(ye)(ye)(ye)中能沉(chen)(chen)淀(dian)下來(lai)，對含鉛廢(fei)液(ye)(ye)(ye)的處(chu)理通(tong)常(chang)采用混凝沉(chen)(chen)淀(dian)法、中和(he)(he)沉(chen)(chen)淀(dian)法。因(yin)此(ci)可(ke)用堿或石灰(hui)乳將廢(fei)液(ye)(ye)(ye)pH值調至9，使廢(fei)液(ye)(ye)(ye)中的Pb2+、Cd2+生成(cheng)Pb(OH)2和(he)(he)Cd(OH)2沉(chen)(chen)淀(dian),加入硫(liu)酸亞(ya)鐵作為共沉(chen)(chen)淀(dian)劑，沉(chen)(chen)淀(dian)物可(ke)與(yu)其它無機物混合進行(xing)燒結處(chu)理，清(qing)液(ye)(ye)(ye)可(ke)排(pai)放。
(7)含銅廢(fei)液(ye)(ye)的處理。以CuSO4廢(fei)液(ye)(ye)和CuCl2廢(fei)液(ye)(ye)為(wei)常(chang)見，一般可(ke)采用(yong)硫(liu)(liu)化(hua)物沉淀法(fa)進(jin)行處理(pH值(zhi)調(diao)節約為(wei)6)，也可(ke)用(yong)鐵屑還(huan)原(yuan)法(fa)回(hui)收銅。堿性含銅廢(fei)液(ye)(ye)，如(ru)含銅銨(an)腐蝕廢(fei)液(ye)(ye)等，其(qi)濃度(du)較(jiao)低和含有(you)雜質，可(ke)采用(yong)硫(liu)(liu)酸亞(ya)鐵還(huan)原(yuan)法(fa)處理，其(qi)操作(zuo)簡單、效果較(jiao)佳。
3、有機溶劑的回收
(1)乙醚(mi)廢(fei)乙醚(mi)溶(rong)液(ye)(ye)置(zhi)于(yu)(yu)分液(ye)(ye)漏斗中(zhong)(zhong)(zhong)，用(yong)蒸(zheng)餾(liu)(liu)水洗(xi)幾次(ci)(ci)，然(ran)后用(yong)酸(suan)或(huo)堿調節pH至中(zhong)(zhong)(zhong)性(xing)(xing)，再用(yong)0.5%高(gao)錳酸(suan)鉀洗(xi)滌(di)(di)至紫(zi)色不褪，0.5%~1%硫酸(suan)亞鐵銨(an)溶(rong)液(ye)(ye)洗(xi)滌(di)(di)以除(chu)去(qu)過氧化物，最后用(yong)蒸(zheng)餾(liu)(liu)水洗(xi)滌(di)(di)2~3次(ci)(ci)，棄去(qu)水層，經(jing)氯(lv)化鈣干(gan)燥、過濾(lv)、蒸(zheng)餾(liu)(liu)，收集(ji)33.5℃~34.5℃餾(liu)(liu)出液(ye)(ye)，保存于(yu)(yu)棕(zong)色帶磨(mo)口塞子的(de)試(shi)劑瓶(ping)中(zhong)(zhong)(zhong)待(dai)用(yong)。由(you)于(yu)(yu)乙醚(mi)沸點較低，乙醚(mi)的(de)回(hui)收應(ying)避開夏季高(gao)溫為宜。對于(yu)(yu)某些(xie)數(shu)量較少、濃度較高(gao)確(que)實無法(fa)(fa)(fa)(fa)回(hui)收使(shi)用(yong)的(de)有機廢(fei)液(ye)(ye)，采用(yong)活性(xing)(xing)炭吸(xi)附(fu)法(fa)(fa)(fa)(fa)、過氧化氫氧化法(fa)(fa)(fa)(fa)處(chu)理(li)，對高(gao)濃度廢(fei)酸(suan)、廢(fei)堿液(ye)(ye)經(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)和近中(zhong)(zhong)(zhong)性(xing)(xing)(pH=6~9)時才(cai)排放。對一些(xie)顏色較深的(de)液(ye)(ye)體我們(men)采取循環使(shi)用(yong)等方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，來節約試(shi)劑減少污染。
(2)石油醚先將廢液(ye)裝于蒸(zheng)餾(liu)(liu)燒瓶(ping)中，在水浴上(shang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)恒溫蒸(zheng)餾(liu)(liu)，溫度控(kong)(kong)制在81℃±2℃，時間控(kong)(kong)制在15min~20min。餾(liu)(liu)出液(ye)通過內(nei)徑(jing)25mm、高750mm玻璃柱(zhu)，內(nei)裝下層硅膠(jiao)高600mm，上(shang)面(mian)覆(fu)蓋50mm厚氧(yang)化(hua)(hua)鋁(lv)(硅膠(jiao)60目~100目，氧(yang)化(hua)(hua)鋁(lv)70目~120目，于150℃~160℃活化(hua)(hua)4小時)以除去芳(fang)烴等雜質。重復第一個(ge)步驟再進(jin)(jin)行(xing)(xing)一次(ci)分餾(liu)(liu)，視空白(bai)值確定是否進(jin)(jin)行(xing)(xing)第二次(ci)分離。經空白(bai)值(n=20)和透光率(n=10)測(ce)定檢驗，回收分離后(hou)石油醚能(neng)滿足(zu)質控(kong)(kong)要求(qiu)，與市售石油醚無顯(xian)著性差異。
(3)乙(yi)(yi)酸(suan)乙(yi)(yi)酯乙(yi)(yi)酸(suan)乙(yi)(yi)酯廢液先用水洗(xi)幾(ji)(ji)次(ci)(ci)，再用硫代硫酸(suan)鈉稀(xi)溶液洗(xi)幾(ji)(ji)次(ci)(ci)，使(shi)之褪色，再用水洗(xi)幾(ji)(ji)次(ci)(ci)，蒸(zheng)餾(liu)，用無水碳(tan)酸(suan)鉀(jia)脫水，放置幾(ji)(ji)天，過濾后蒸(zheng)餾(liu)，收集(ji)76℃~77℃餾(liu)分。
(4)氯仿、乙醇、四(si)氯化碳等廢溶液(ye)都可以通過(guo)水洗廢液(ye)再用試劑(ji)處理，最后通過(guo)蒸餾收集沸點左右(you)餾分，得到可再用的(de)溶劑(ji)。
4、廢渣
實(shi)驗中出(chu)現的固(gu)體(ti)廢(fei)(fei)(fei)(fei)棄(qi)物(wu)不能(neng)隨便(bian)亂放，以免發生事故。如能(neng)放出(chu)有(you)毒(du)(du)(du)氣(qi)體(ti)或(huo)能(neng)自燃的危(wei)險(xian)廢(fei)(fei)(fei)(fei)料(liao)(liao)不能(neng)丟(diu)進(jin)廢(fei)(fei)(fei)(fei)品箱(xiang)(xiang)內和排進(jin)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)管道中。不溶于水(shui)(shui)的廢(fei)(fei)(fei)(fei)棄(qi)化(hua)學藥品禁止(zhi)丟(diu)進(jin)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)管道中，必(bi)須將其在適當的地(di)(di)方(fang)燒掉或(huo)用(yong)化(hua)學方(fang)法處(chu)理成無害物(wu)。碎玻璃和其它有(you)棱角的銳利廢(fei)(fei)(fei)(fei)料(liao)(liao)，不能(neng)丟(diu)進(jin)廢(fei)(fei)(fei)(fei)紙簍內，要收集于特殊廢(fei)(fei)(fei)(fei)品箱(xiang)(xiang)內處(chu)理。有(you)毒(du)(du)(du)的廢(fei)(fei)(fei)(fei)渣(zha)必(bi)須先進(jin)行化(hua)學處(chu)理，無毒(du)(du)(du)后(hou)深埋(mai)在遠離居(ju)民區的指定地(di)(di)點(dian)，以溶于地(di)(di)下(xia)水(shui)(shui)而混入(ru)飲用(yong)水(shui)(shui)中;無毒(du)(du)(du)廢(fei)(fei)(fei)(fei)渣(zha)可直(zhi)接掩埋(mai)，掩埋(mai)地(di)(di)點(dian)應(ying)有(you)記(ji)錄。
